RU2020990C1

RU2020990C1 - Device for step movement

Info

Publication number: RU2020990C1
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Осадчий
Original assignee: Западно-Украинский бизнес-центр
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: medicine, sport. SUBSTANCE: levers are connected by pairs with the aid articulated joints prowided with arresting mechanisms. Strips are articlatory connected with external hip levers and their free ends are fitted with axillary support members. Support rods are connected with axillary members by means of articulated joints with arresting mechanisms. EFFECT: improved reliability. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и спорту. The invention relates to medicine and sports.

Известно устройство для шагового перемещения, содержащее пары рычагов с элементами крепления на наружных боковых сторонах бедер, голени и тазобедренной части, рычаги которых соединены между собой посредством шарнирных узлов со стопорными механизмами, каждый из которых включает сегмент с наклонными зубьями и смонтированные на рычагах голеней собачку и средство для управления последней. A device for step movement is known, comprising pairs of levers with fastening elements on the outer lateral sides of the thighs, lower leg and hip part, the levers of which are interconnected by hinged nodes with locking mechanisms, each of which includes a segment with inclined teeth and a dog mounted on the lower leg levers and means for managing the latter.

Известное устройство не предохраняет пользователя от падения при внезапной потере координации движения либо сознания, что снижает область его применения. The known device does not protect the user from falling in case of a sudden loss of coordination of movement or consciousness, which reduces the scope of its application.

Целью изобретения является расширение возможности использования. The aim of the invention is to expand the possibilities of use.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено шарнирно соединенными с рычагами для бедер планками, несущими подмышечные опорные элементы на свободных концах, опорными штангами, попарно связанными с подмышечными элементами шарнирными соединениями со стопорными механизмами, и расположенными с внутренних сторон ног дополнительными парами рычагов, связанных между собой шарнирными соединениями со стопорными механизмами, при этом рычаги для бедер внутренних пар соединены между собой шарнирно, внутренние и наружные рычаги для голеней жестко связаны в области ступней, а шарнирные соединения опорных штанг расположены симметрично относительно планок. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with pivotally connected to the levers for the hips straps carrying axillary support elements at the free ends, support rods pairwise connected to the axillary elements with articulated joints with locking mechanisms, and additional pairs of levers connected between the legs hinges with locking mechanisms, while the levers for the hips of the inner pairs are pivotally interconnected, the inner and outer levers for shanks rigidly connected in the region of the foot, and swivels the support rods are disposed symmetrically relative to the splines.

На свободных концах опорных штанг установлены резиновые наконечники. At the free ends of the support rods installed rubber tips.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, закрепленное на теле пользователя, в момент его падения, вид сбоку; на фиг. 2 устройство с элементами крепления, в момент шагового перемещения, вид сзади; на фиг. 3 - фрагмент подмышечного опорного элемента, вид сбоку; на фиг. 4 - то же, вид снизу; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4. In FIG. 1 shows the proposed device, mounted on the user's body, at the time of its fall, side view; in FIG. 2 device with fasteners, at the time of stepwise movement, rear view; in FIG. 3 is a fragment of an axillary support element, side view; in FIG. 4 - the same, bottom view; in FIG. 5 is a section AA in FIG. 4.

Устройство содержит наружные голеностопные рычаги 1, наружные тазобедренные рычаги 2, внутренние голеностопные рычаги 3, внутренние тазобедренные рычаги 4, опорное седло 5, планки 6, подмышечные опорные элементы 7, две пары опорных штанг 8, тазобедренное шарнирное соединение 9, коленное шарнирное соединение 10 с храповым механизмом, резиновые наконечники 11, паховые щитки 12, защитные щитки 13, поддерживающие ремни 14. Зубчатый фиксатор опорных штанг и храповый механизм коленного шарнира содержат зубчатый сегмент 15 с прямыми либо наклонными зубьями, собачку 16, расположенную в верхней части опорной штанги, имеющую продольное окно 17 с ограничительным винтом 18, цилиндрической пружиной 19, крышками корпуса 20, с пазом для передвижения собачки 21, ось зубчатого колеса 22, тоннель 23 в корпусе подмышечного опорного элемента. The device comprises external ankle arms 1, external hip arms 2, internal ankle arms 3, internal hip arms 4, a saddle 5, straps 6, axillary support elements 7, two pairs of support rods 8, a hip joint 9, a knee joint 10 with ratchet mechanism, rubber tips 11, inguinal shields 12, protective shields 13, supporting belts 14. The toothed retainer of the support rods and the ratchet mechanism of the knee joint contain a gear segment 15 with straight or inclined teeth and pawl 16 disposed in the upper portion of the support rod having a longitudinal slot 17 with a stop screw 18, the coil spring 19, the lid body 20, with a groove for movement of the pawl 21, the axis of the toothed wheel 22, the tunnel 23 in the housing axillary support member.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Тело пользователя подвешивается в тазобедренной области на седле 5 и подмышечной области на опорных элементах 7. При этом опорные элементы 7 через планки 6 упираются в тазобедренный шарнир 9, на котором на ремнях 14 и паховых планках 12 крепится седло 5. Основание шарнира расположено в верхней части рычага 2, которая шарнирным соединением 10 связана с нижним рычагом 1. Для повышения надежности функционирования нижние и верхние рычаги 1 и 2 через соединительные щитки соединены с внутренними рычагами 3 и 4, которые также образуют шарнирное соединение 10 коленного сустава. Нижние рычаги 1 и 3 в нижней части образуют стремя и сами являются подвижными относительно шарнирного соединения 10. Нижние конечности пользователя фиксируются неподвижно относительно рычагов 1, 3 и 2, 4 при продевании ноги в стремя и удерживаются соединительными щитками и поддерживающими ремнями 14. Неподвижность шарнирного соединения на уровне коленного сустава обеспечивается взаимодействием собачки 16 и зубьев сегмента 15 за счет воздействия на нее массы тела через рычаги 1 и 3. При этом собачка перемещается в тоннеле 21 крышек корпуса 20, а крышки соединяются осью 22 и винтом 18. Верхняя часть туловища пользователя на подмышечных опорных элементах 7 удерживается мышцами спины и живота в вертикальном положении относительно тазобедренного шарнирного соединения 9. При этом под действием гравитационной составляющей штанги 8 свободно подвешиваются в тоннелях 23 опорных элементов 7 на осях 22, а соответственно верхний конец штанги 8 представляет собой собачку 16, которая выходит из зацепления с зубьями сегмента 15, закрепленного в корпусе элемента 7. Для предотвращения заклинивания собачки в сегменте на него дополнительно воздействует пружина 19, отодвигая штангу 8 с собачкой 16 от зубьев сегмента. The user's body is suspended in the hip region on the saddle 5 and axillary region on the supporting elements 7. In this case, the supporting elements 7 through the straps 6 abut against the hip joint 9, on which the saddle 5 is attached to the straps 14 and inguinal straps 12. The base of the hinge is located in the upper part the lever 2, which is connected by a swivel joint 10 to the lower arm 1. To increase the reliability of operation, the lower and upper levers 1 and 2 are connected via internal shields to the internal levers 3 and 4, which also form a hinge joint 10 knee joint. The lower levers 1 and 3 in the lower part form a stirrup and are themselves movable relative to the hinge 10. The lower limbs of the user are fixed motionless relative to the levers 1, 3 and 2, 4 when passing the legs into the stirrup and are held by connecting shields and supporting straps 14. The hinged joint is immovable at the level of the knee joint is provided by the interaction of the dog 16 and the teeth of the segment 15 due to the impact of body weight through the levers 1 and 3. In this case, the dog moves in the tunnel 21 of the covers of the housing 20, and cr the shafts are connected by an axis 22 and a screw 18. The upper part of the user's body on axillary support elements 7 is held by the muscles of the back and abdomen in a vertical position relative to the hip joint 9. In this case, under the influence of the gravitational component, the rods 8 are freely suspended in the tunnels 23 of the support elements 7 on the axes 22 and, accordingly, the upper end of the rod 8 is a dog 16, which disengages from the teeth of the segment 15, mounted in the housing of the element 7. To prevent jamming of the dogs and segment it further spring 19 acts, pushing rod 8 with the pawl teeth 16 on the segment.

Таким образом, в статическом положении масса пользователя подвешивается в тазобедренной и подмышечной зонах на жестком каркасе, образованном рычагами 1, 3, 2 и 4 и планками 6. При этом с помощью соответствующих групп мышц опираемую массу можно перераспределять по опорным точкам каркаса в соответствии с медицинскими показаниями либо условиями перемещения. Соответственно штанги 8 свободно свисают в подмышечной области по обе стороны руки, не мешая ее естественному перемещению. Thus, in a static position, the mass of the user is suspended in the hip and axillary zones on a rigid frame formed by levers 1, 3, 2 and 4 and straps 6. In this case, using the appropriate muscle groups, the supported mass can be redistributed along the reference points of the frame in accordance with medical indications or conditions of movement. Accordingly, the rods 8 hang freely in the axillary region on both sides of the arm, without interfering with its natural movement.

Работа устройства в динамике отличается тем, что перемещение нижних конечностей пользователя обеспечивается путем перенесения центра тяжести на одну из ног и освобождения за счет этого зубчатого зацепления храпового механизма шарнирного соединения 10 . При этом собачка 16 под действием возвратной пружины 19 и массы рычагов 1 и 3 отдаляется от зубчатого сегмента 15 с наклонными зубьями, перемещаясь в тоннеле 21 крышек 20. В результате освобождается шарнирное соединение, расположенное в области коленного сустава неопорной ноги. т.е. могут взаимно перемещаться на оси 22 рычаги 1, 3 и 2, 4. В результате конечность пользователя приобретает в коленном суставе требуемую подвижность, не мешая естественному движению конечности при шаговом перемещении. Одновременно тело пользователя наклоняется вперед, центр тяжести смещается на переднюю часть стопы опорной ноги и соответственно происходит горизонтальное смещение (наклон) стопы относительно нижней части рычагов 1 и 3. При этом масса тела пользователя и переносимого им груза (штанг 8) по-прежнему поддерживается рычагами 1, 3 и 2, 4 опорной ноги, так как продолжается фиксация неподвижности шарнирного соединения 10 опорной конечности, а значит через подмышечные опорные элементы 6, паховые щитки 12, ремни 14, рычаги 1, 3 и 2, 4 седло 5 опорной конечности тело пользователя по-прежнему остается в подвешенном состоянии. При дальнейшем перенесении центра тяжести на выдвигаемую ногу происходит перемещение собачки 16 в тоннеле 17 крышек 20 и соответственно фиксируется неподвижность шарнирного соединения 10 теперь уже этой опорной конечности. В дальнейшем работа устройства не отличается от приведенной. The operation of the device in dynamics is characterized in that the movement of the lower extremities of the user is ensured by transferring the center of gravity to one of the legs and releasing due to this gearing the ratchet mechanism of the swivel joint 10. In this case, the dog 16, under the action of the return spring 19 and the mass of levers 1 and 3, moves away from the gear segment 15 with inclined teeth, moving in the tunnel 21 of the covers 20. As a result, the hinge located in the region of the knee joint of the support leg is released. those. levers 1, 3 and 2, 4 can be mutually moved on the axis 22. As a result, the user's limb acquires the required mobility in the knee joint, without interfering with the natural movement of the limb during step movement. At the same time, the user's body leans forward, the center of gravity is shifted to the front of the foot of the supporting leg and, accordingly, the horizontal displacement (tilt) of the foot relative to the lower part of the levers 1 and 3 occurs. In this case, the mass of the user's body and the load carried by it (rods 8) is still supported by the levers 1, 3 and 2, 4 of the supporting leg, since the immobility of the hinge joint 10 of the supporting limb continues to be fixed, which means through axillary supporting elements 6, inguinal flaps 12, belts 14, levers 1, 3 and 2, 4 of the saddle 5 of the supporting limb the user's body is still in limbo. With further transfer of the center of gravity to the extendable leg, the dog 16 moves in the tunnel 17 of the covers 20 and, accordingly, the immobility of the hinged joint 10 is now fixed for this supporting limb. In the future, the operation of the device does not differ from the above.

При движении пользователя по пересеченной местности, в том числе по лестнице, работа устройства отличается тем, что опорная нога может быть согнута в коленном суставе в момент восприятия конечностью массы тела и груза. В данном случае шарнирное соединение опорной ноги стопорится от перемещения в сторону дальнейшего сгибания и взаимного перемещения рычагов 1, 3 и 2, 4 собачкой 16 за счет наклона зубьев сегмента 15 и собачки, но остается возможность свободного распределения конечности в коленном суставе (в сторону совпадения продольных осей рычагов 1, 3 и 2, 4) опорной ноги. Тем самым мышцы опорной ноги частично освобождаются от удержания массы тела и груза, но используются для инерционного движения шагового перемещения и расправления конечности. В процессе шагового перемещения и в статике обеспечивается относительная свобода наклона туловища, в любую сторону, ограниченная длиной опорных штанг 8. Наклон туловища позволяет производить шарнирное соединение 9, которое выполнено карданного типа. Если, в статике либо на любом этапе шагового перемещения пользователь внезапно теряет координацию движения либо сознание, то он может резко сместить центр тяжести относительно опорного каркаса. При этом возможны две ситуации. Первая, когда тело пользователя смещается в сторону относительно обеих опорных ног, тогда человек падает вперед либо назад, следовательно, соответствующие штанги 8 спереди либо сзади под действием гравитационной составляющей перемещаются навстречу падению и наконечник 11 упирается в грунт. В результате штанга 8 перемещается вверх и собачка 16 входит в зацепление с прямым зубом зубчатого сегмента 15 и заклинивает рычаг относительно опорного элемента 7. Тело пользователя подвешено на рычагах 1, 3 и 2, 4 и падение приостанавливается, пользователь остается подвешенным на каркасе из рычагов 1, 3 и 2, 4, а также штанг 8. Вторая, когда масса тела смещается в сторону от одной из опорных ног, например в момент осуществления шагового перемещения, тогда пользователь падает в сторону, следовательно, соответствующие штанги 8 со стороны левого или правого бока туловища перемещаются навстречу падению и наконечники их упираются в грунт. В результате штанга 8 перемещается вверх и стопорится относительно подмышечного опорного элемента 7, т.е. все происходит, как и в предыдущем случае. When the user moves over rough terrain, including stairs, the device is characterized in that the supporting leg can be bent at the knee joint at the moment the limb perceives body weight and load. In this case, the articulation of the supporting leg is stopped from moving towards further bending and mutual movement of the levers 1, 3 and 2, 4 by the dog 16 due to the inclination of the teeth of the segment 15 and the dog, but there remains the possibility of free distribution of the limb in the knee joint (in the direction of longitudinal the axes of the levers 1, 3 and 2, 4) of the supporting leg. Thus, the muscles of the supporting leg are partially exempted from retaining body weight and weight, but are used for the inertial movement of the step movement and extension of the limb. In the process of step-by-step movement and in static, relative freedom of torso tilt is provided, in any direction, limited by the length of the support rods 8. Torso tilt allows you to make a swivel 9, which is made gimbal type. If, in statics or at any stage of the step movement, the user suddenly loses coordination of movement or consciousness, then he can sharply shift the center of gravity relative to the support frame. There are two possible situations. First, when the user's body is shifted to the side relative to both supporting legs, then the person falls forward or backward, therefore, the corresponding rods 8 in front or behind under the influence of the gravitational component move towards the fall and the tip 11 abuts against the ground. As a result, the rod 8 moves upward and the dog 16 engages with the straight tooth of the gear segment 15 and sticks the lever relative to the supporting element 7. The user's body is suspended on the levers 1, 3 and 2, 4 and the drop is suspended, the user remains suspended on the frame of the levers 1 , 3 and 2, 4, as well as rods 8. The second, when the body mass is shifted away from one of the supporting legs, for example, at the time of the step movement, then the user falls to the side, therefore, the corresponding rods 8 from the left or right The sides of the body move towards the fall and their tips abut against the ground. As a result, the rod 8 moves up and stops relative to the axillary support element 7, i.e. everything happens, as in the previous case.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет увеличить количество опорных элементов каркаса и предохраняет тело пользователя от травматизма в момент падения, чем достигается расширение области применения известных технических решений. Thus, the claimed device allows to increase the number of supporting elements of the frame and protects the user's body from injury at the time of fall, thereby achieving an extension of the scope of known technical solutions.

Claims

1. DEVICE FOR STEP-BY-STEP MOVEMENT, comprising pairs of levers with fastening elements on the outer lateral sides of the hips, lower legs and hip part, interconnected by hinged nodes with locking mechanisms, each of which includes a segment with inclined teeth, and a dog and mounted on the lower leg levers means for controlling the latter, characterized in that, with the aim of expanding the possibilities of use, it is provided with articulated joints with levers for the hips carrying axillary support elements nt at the free ends, supporting rods, pairwise connected with axillary elements with articulated joints with locking mechanisms, and additional pairs of levers located on the inner sides of the legs, interconnected by articulated joints with locking mechanisms, while the upper parts of the levers for the thighs of the inner pairs are interconnected pivotally, the internal and external levers for the legs are rigidly connected in the area of the feet, and the hinge joints of the support rods are symmetrically relative to the planks.

2. The device according to claim 1, characterized in that rubber tips are installed on the free ends of the support rods.